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汽车CAN网络中OSEK网络管理系统设计与优化
| 论文题名： | 汽车CAN网络中OSEK网络管理系统设计与优化 |
| 关键词： | 汽车通信;OSEK网络管理;CAN总线;定时器;有限状态机 |
| 摘要： | 随着电子控制系统在汽车中的广泛应用,采用传统点对点线束连接会导致线路复杂、成本增加,可靠性急剧降低。采用数字化的汽车总线已成为必然趋势。OSEK/VDX网络管理能够完成节点在线与离线状态检测,实现协同睡眠与唤醒以及具有故障检测与恢复等功能,有效地保证了汽车总线通信的可靠性和安全性。 本课题以国家自然科学基金为依托,设计了基于汽车CAN总线的OSEK网络管理系统,并对网络管理定时器的取值进行优化以提高网络管理的性能。首先,介绍了MC9S12XS128微处理器的资源、MSCAN通信控制器和TJA1050收发器的内部结构,构建了CAN节点的最小硬件系统。在分析直接网络管理运行策略基础上,设计出核心模块加接口模块的网络管理系统软件架构。核心模块负责实现网络管理算法,采用有限状态机“横写法”编程思想设计网络管理复杂的状态转换程序,利用循环事件队列实现网络管理任务对网络管理事件存储和查询。接口模块负责网络管理的配置及其与外界的交互,从事件管理、配置管理、通信管理和输出管理四个方面进行了设计。然后,通过分析网络管理监控原理和建立定时器时间模型,研究了定时器取值和网络管理性能的三个指标因素之间函数关系,在基于CAN消息RM调度算法基础上,给出了定时器取值的优化算法。最后,在CANoe软件中构建半实物仿真系统进行实验验证。实验结果表明,本文网络管理系统有效地实现网络管理功能,并且优化后定时器的取值提高了网络管理的性能。 本文对汽车CAN总线中OSEK网络管理系统进行设计与实现,有效地保证了汽车CAN网络通信的可靠性,它为OSEK网络管理标准广泛应用于汽车网络提供了一种可行的方案。 |
| 作者： | 汤志强 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王跃飞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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